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近日，國際權威學術期刊Nature Communications雜志以“Peroxisome inspired hybrid enzyme nanogels for chemodynamic and photodynamic therapy”為題，在線報道了華東理工大學材料科學與工程學院李永生教授、牛德超副教授研究團隊和同濟大學化學科學與工程學院王啟剛教授研究團隊，在“模擬過氧化物酶體的納米雜化凝膠用于腫瘤化學動力/光動力學治療”上取得的研究進展。   

近年來，腫瘤細胞內活性氧物種的控制在腫瘤治療過程中起著至關重要的作用。過氧化物酶體（Perxisome）是一種含有多種氧化酶/抗氧化酶體系的特殊雜化細胞器結構，主要包括產生過氧化氫（H₂O₂）的氧化酶和代謝有毒物/H₂O₂的過氧化氫酶。受過氧化物酶體中H₂O₂的活化和氧氣代謝途徑啟發，本研究工作通過將乳酸氧化酶(LOx)和過氧化氫酶(CAT)引入到包載有Fe₃O₄納米顆粒和吲哚菁綠(ICG)的有機-無機雜化納米凝膠中，以此來研究活性氧(ROS)誘導的腫瘤治療。通過LOx和CAT的級聯催化作用，微環境中O₂被高效利用，并級聯活化H₂O₂顯著提高細胞內ROS的水平。基于此，該有機-無機雜化納米凝膠在谷胱甘肽激活的化學動力學治療和近紅外光觸發的光動力治療方面展示出高效且安全的治療效果。更有意義的是，通過控制LOx和CAT的比例，可以精準調節羥自由基(·OH)和單線態氧(¹O₂)的產生。這種具有活性氧調節能力的有機-無機雜化納米凝膠，有望在治療表現為不同氧化還原狀態、大小和皮下深度的惡性腫瘤或其他重大疾病方面展示出巨大的應用潛力。

華東理工大學材料科學與工程學院博士研究生秦興和同濟大學化學科學與工程學院博士研究生吳楚為該論文的第一作者。我校李永生教授、牛德超副教授和同濟大學王啟剛教授、王霞副教授為該論文的通訊作者。該成果得到了國家自然科學基金委、國家重點研發計劃、創新群體、上海市重大科技專項等基金的資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25561-z。

參考資料：https://news.ecust.edu.cn/2021/0906/c85a160074/page.htm